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波浪作用下的新型消浪板结构

中国港湾建设 2010年第4期30卷 21-25页

作者：陈大明雷振国孙洋波翁友法上海港湾工程质量检测有限公司上海200032 上海建惠建设咨询有限公司上海200002

通过模型试验的方法研究了新型消浪板结构在波浪作用下的动力特性,并进行比较分析得出各测点点压强的分布规律以及总力分布情况。同时,综合考虑结构消能和受力两方面因素,最终确定消浪板结构的开孔形式。

关键词：消浪板模型试验动力特性点压强总力

窄长形衔接池中消浪板的水力特性及型式优化研究

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窄长形衔接池中消浪板的水力特性及型式优化研究

作者：姚履坦浙江大学

学位级别：硕士

由于水资源供需矛盾的日益增长和供水体系现代化的建设需要,输水工程的运行安全倍受重视。窄长形衔接池是分段低压输水系统常用的衔接建筑物,其水体受上游有压段水流冲击,产生强烈的掺混和紊动,引起的涌浪可能导致下游产生明满流交替、... 详细信息

由于水资源供需矛盾的日益增长和供水体系现代化的建设需要,输水工程的运行安全倍受重视。窄长形衔接池是分段低压输水系统常用的衔接建筑物,其水体受上游有压段水流冲击,产生强烈的掺混和紊动,引起的涌浪可能导致下游产生明满流交替、振动冲击等水力危害现象。消浪板作为稳水的有效设施,在输水工程中已得到应用,但其水力特性较为复杂,相关的研究仍较少。本文通过模型试验和数值模拟研究了窄长形衔接池中消浪板的水力特性,提出基于模糊理论的综合性能评价方法,并基于GA-BP神经网络进行寻优研究。主要研究成果如下:(1)建立窄长形衔接池中消浪板的物理模型,通过无量纲法对过流特性、稳水系数、频谱特征、能量耗散率等参数进行研究。结果表明:消浪板发挥作用的机理为阻碍和限制水流的垂向和纵向运动;稳水效果整体随开孔率的增大而减弱,随倾斜角度绝对值的增大而先增强后减弱;水平布置时,稳水效果随浸水深度的增大而减弱;倾斜布置时,稳水效果随浸水深度的增大而先增强后减弱;贯穿水面布置时,稳水效果随浸水面积的增大而增强并趋于定值;消浪板主要耗散波浪频率为2Hz-6Hz的波浪能量,负角度比正角度引起的非线性作用更强;能量耗散率随浸水深度、倾斜角度和开孔率的变化趋势与稳水系数的变化趋势相近。(2)建立窄长形衔接池中消浪板的三维数值计算模型,研究发现稳水系数S、能量耗散率M的数值模拟结果与模型试验的变化规律相符,最大相对误差σ均在10%以内,验证了数值模拟的准确性和可靠性;数值模拟得到的水流流态和模型试验得到的观测结果整体相似。(3)提出基于模糊综合评价法的窄长形衔接池中消浪板综合性能评价方法,发现原方案综合性能评价参数最大时,开孔率Ф=0.0%、无量纲浸水深度d/d=0.44、倾斜角度θ=-30°。在此基础上,建立窄长形衔接池中消浪板型式寻优的GA-BP神经网络模型,寻优得到最优型式为开孔率Ф=0%、无量纲浸水深度d/d=0.774、倾斜角度θ=41.1°,相比于原方案综合性能评价最好的消浪板,其稳水系数S、能量耗散率M、综合性能评价参数η分别提高3.74%、3.01%、2.56%;板前水面明显壅高、产生反复的竖轴漩涡,并在板前后位置均产生回流区;波浪能量谱中谱峰位置相比寻优前向低频位置移动,且未产生次峰。

关键词：输水工程衔接池消浪板水力模型试验数值模拟

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双层开孔消浪板结构消能性能分析

江苏科技大学学报（自然科学版） 2009年第6期23卷 479-483页

作者：汪宏陈大明周礼军沈丽玉江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

双层开孔消浪板是一种新型消能结构,其结构通过上层开孔板和下层实心板两部分来解决结构的消能问题.文中通过模型试验的方法来验证结构的消能性能,同时,对双层开孔消浪板结构在规则波作用下的消能系数随3个主要影响因子(相对板宽B/L,相... 详细信息

双层开孔消浪板是一种新型消能结构,其结构通过上层开孔板和下层实心板两部分来解决结构的消能问题.文中通过模型试验的方法来验证结构的消能性能,同时,对双层开孔消浪板结构在规则波作用下的消能系数随3个主要影响因子(相对板宽B/L,相对开孔A/A0,波陡H/L)变化的结果进行分析.通过分析和比较消能系数与影响因子之间的相互关系,证明双层开孔消浪板结构具有较好的消能效果.

关键词：双层开孔消浪板消能效果消能系数

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消浪板结构水动力特性比较分析

中国水运（下半月） 2010年第4期10卷 118-119,122页

作者：陈大明翁友法孙洋波上海港湾工程质量检测有限公司上海200032

文中通过模型试验的方法来研究消浪板结构在波浪作用下的水动力特性,并进行比较分析得出各测点点压强的分布规律以及总力分布情况。

关键词：消浪板模型试验水动力特性点压强总力

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新型双层开孔消浪板护面形式分析

中国水运（下半月） 2009年第10期9卷 169-170页

作者：周礼军汪宏陈大明沈丽玉江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

护面作为斜坡式防波堤的重要组成部分,直接承受波浪和水流的作用力,护面块体的结构形式和消浪性能直接关系到防波堤的自身安全。本文在综合分析各类防波堤消浪特点及各类护面块体消浪性能基础上提出新型双层开孔消浪板护面结构。

关键词：双层开孔消浪板防波堤护面块体

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双层开孔消浪板结构稳定性分析

港工技术 2010年第2期47卷 9-12,23页

作者：汪宏陈大明周礼军沈丽玉江苏科技大学船海学院江苏镇江212003 上海港湾工程质量检测有限公司上海200032

双层开孔消浪板结构是一种新型消能结构。本研究主要分析在结构具有较好消能效果基础上的结构稳定性。通过模型试验观测波浪的爬高和回落深度,同时,推导出消浪板结构稳定性计算公式,从而计算结构的稳定性,并分析计算结果。

关键词：双层开孔消浪板模型试验消能效果稳定性

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双层开孔消浪板结构有限元分析

中国水运（下半月） 2009年第10期9卷 167-168页

作者：汪宏陈大明周礼军沈丽玉江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

双层开孔消浪板是一种新型消能结构,本文主要是在其结构具有较好的消能效果的基础上对结构受力进行分析,按照实际工程进行建摸,通过ANSYS/LS-NYNA的计算,得出结构的应力和位移的分布情况,从而根据计算结果得出相应的结论,并与工程实际... 详细信息

双层开孔消浪板是一种新型消能结构,本文主要是在其结构具有较好的消能效果的基础上对结构受力进行分析,按照实际工程进行建摸,通过ANSYS/LS-NYNA的计算,得出结构的应力和位移的分布情况,从而根据计算结果得出相应的结论,并与工程实际以及试验结果相比较。

关键词：双层开孔新型消浪板结构受力

基于FLOW-3D的新型桩基透空堤消浪性能研究

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水运工程 2022年第1期 59-65页

作者：陈兰坤潘新颖中国海洋大学工程学院山东青岛266100

针对新型附带消浪板桩基透空堤消浪性能,对波浪作用下该新型透空堤的反射系数、透射系数以及波能分布进行研究。采用FLOW-3D数值模拟方法,得出消浪板的开孔率、相对入水深度以及倾斜角度变化时透空堤反射系数、透射系数以及波能分布。... 详细信息

针对新型附带消浪板桩基透空堤消浪性能,对波浪作用下该新型透空堤的反射系数、透射系数以及波能分布进行研究。采用FLOW-3D数值模拟方法,得出消浪板的开孔率、相对入水深度以及倾斜角度变化时透空堤反射系数、透射系数以及波能分布。结果显示:1)该新型附带消浪板桩基透空堤具有较好的消浪性能,开孔率越小,其反射系数越大、透射系数越小;2)消浪板开孔率为10%,相对入水深度为0.85,倾斜角度为-15°的设计方案效果最佳,该新型透空堤透射波能占比仅约为17%。

关键词：消浪板桩基透空堤 FLOW-3D 消浪性能